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Los investigadores han desarrollado con éxito un novedoso método de tratamiento del cáncer que utiliza la energía de la radiación Cerenkov para atacar y destruir las células cancerosas con mayor eficacia.
El método utiliza la luz de los radiofármacos en descomposición, conocida como luminiscencia de Cerenkov, como fuente de energía para activar nanopartículas de polímero semiconductoras que destruyen las células cancerosas. Esta investigación se presentó en la Reunión Anual Virtual 2021 de la Sociedad de Medicina Nuclear e Imagen Molecular.
En las últimas décadas, se han realizado muchos estudios sobre la terapia fotodinámica, que utiliza una fuente de luz externa para activar nanomateriales para el tratamiento del cáncer.
Sin embargo, esta terapia está limitada por la capacidad de la luz externa para penetrar en los tejidos.
Como la luminiscencia Cerenkov se produce espontáneamente a partir de ciertos radiofármacos cuando se descomponen en el cuerpo, recientemente se ha propuesto como fuente de energía interna para la terapia del cáncer.
Aunque la luminiscencia de Cerenkov es ventajosa porque es una fuente de luz producida dentro del cuerpo, la fuente de luz suele ser muy débil.
"La buena noticia es que la fuente de luz puede amplificarse con polímeros semiconductores, lo que aumenta en gran medida su potencial para dirigirse a las células cancerosas y destruirlas", explica Zachary Rosenkrans, asistente de investigación de la Universidad de Wisconsin-Madison en Madison (Wisconsin).
"En nuestro estudio nos propusimos determinar cómo utilizar mejor los radiofármacos y las nanopartículas para crear el nanosistema teranóstico ideal contra el cáncer".
Los investigadores descubrieron que las nanopartículas poliméricas semiconductoras optimizadas con fotosensibilizadores intensificaban drásticamente la luminiscencia de Cerenkov para eliminar las células cancerosas.
Los estudios de tomografía por emisión de positrones e imágenes ópticas también visualizaron claramente la captación tumoral de estas nanopartículas poliméricas semiconductoras optimizadas. Se comprobó que este enfoque tiene un excelente potencial como nanosistema teranóstico para el cáncer, sin límites de penetración en los tejidos.
"Este trabajo es un paso importante hacia la traducción de los nanomateriales que se activan con la luz, utilizando radiofármacos como fuente de activación.
El concepto básico, el uso de polímeros semiconductores para aprovechar y amplificar la luz producida por los radiofármacos, es también muy emocionante y podría tener muchas aplicaciones interesantes en el futuro", señaló Rosenkrans.
"Los polímeros semiconductores mejoran la transferencia de energía de la radiación Cerenkov para la teranóstica multimodal del cáncer", Zachary Rosenkrans, Dalong NI, Kaelyn Becker, Eduardo Aluicio-Sarduy, Jonathan Engle y Weibo Cai, Universidad de Wisconsin-Madison, Madison, Wisconsin.